Od wielu lat naukowcy i media alarmują, że Ziemi grozi globalna katastrofa spowodowana ocieplaniem się klimatu. Jednak wielu mieszkańców naszej planety kwestionuje ustalenia naukowców i neguje globalne ocieplenie na Ziemi. Warto więc wyraźnie podkreślić, że naukowcy są zgodni, iż nasilenie efektu cieplarnianego powoduje globalne ocieplenie planety.
Zanim jednak przybliżymy na czym polega efekt cieplarniany, jakie skutki powoduje jego nasilenie, czym jest globalne ocieplenie i jak mu przeciwdziałać, musimy wyjaśnić błąd, który często jest powielany w myśleniu o tych zjawiskach klimatycznych. Efekt cieplarniany jest stary jak świat. Na planetach takich, jak Ziemia (również Mars i Wenus), które posiadają atmosferę, efekt cieplarniany występuje naturalnie i odpowiada za regulację temperatury. Na Ziemi efekt cieplarniany jest niezbędny do powstawania życia, dzięki tej regulacji, temperatura na powierzchni naszej planety podnosi się od plus 20 do maksymalnie plus 34 stopni. Bez efektu cieplarnianego oscylowałaby cały czas w granicach od minus 18 do minus 27 stopni. Zatem sam efekt cieplarniany jest zjawiskiem korzystnym, niekorzystne jest natomiast jego nasilenie.
Ziemia jak wielka szklarnia
Z pewnością nie raz przyglądaliście się dziadkom, czy znajomym, którzy uprawiali rośliny w szklarni. Pierwsza myśl, jaka przychodzi do głowy, kiedy widać, jak szybko wzrastają rośliny w szklarni, to ciepło, które tam panuje. Ale skąd ono się bierze? To bardzo proste: przez szyby do szklarni dostają się promienie słoneczne, a gleba, w której rosną rośliny pochłania tę energię i nagrzewa się bardziej niż gleba poza szklarnią. Część energii słonecznej zarówno ogrzewa glebę, jak i zostaje od niej odbita i energia ta zaczyna ogrzewać wewnętrzne ściany szklarni.
Jednak ciepło odbite od gleby nie może przebić się przez dach szklarni, więc znowu odbija się w kierunku gleby, a to powoduje dalsze nagrzewanie gleby i powietrza wewnątrz szklarni. W końcu w szklarni następuje równowaga energetyczna i gleba przyjmuje tyle samo energii cieplnej, ile oddaje, a temperatura średnia zostaje ustalona. Wszystko działa znakomicie do momentu, jeśli równowaga nie zostanie zachwiana np. poprzez otwarcie drzwi do szklarni. Chociaż ten prosty przykład nagrzewania powietrza w szklarni w szczegółach znacznie różni się od prawdziwego efektu cieplarnianego, to zasada wymiany cieplnej
w szklarni dobrze ilustruje, na czym polega efekt cieplarniany, dla którego przyjęło się także używanie nazwy “efekt szklarniowy”.
Efekt cieplarniany działa w skali globalnej nieco podobnie jak ogrzewanie powietrza w szklarni. Atmosfera Ziemi jest czymś w rodzaju dachu naszej przykładowej szklarni. Promienie słoneczne przenikają przez atmosferę ku powierzchni Ziemi. Następnie energia ta jest pochłaniana, a częściowo odbijana od rozgrzanej powierzchni ziemskiej w postaci promieniowania podczerwonego. Energia wędruje do góry, gdzie napotyka na “sufit” atmosfery w postaci gazów cieplarnianych, które częściowo pochłaniają promieniowanie podczerwone i ponownie odbijają energię w kierunku Ziemi, a częściowo wysyłają tę energię w przestrzeń kosmiczną. Jeśli ilość energii odbijanej i i pochłanianej jest taka sama, to mamy do czynienia z równowagą i średnia temperatura na Ziemi jest stabilna. Czy wystarczyłoby jednak rozrzedzić atmosferę, aby pozbyć się tego ciągłego odbijania energii cieplnej
w kierunki Ziemi? Otóż nie, bo atmosfera chroni kulę ziemską przed wychłodzeniem, a stałoby się tak, gdyby większość energii cieplnej odbitej od powierzchni Ziemi uchodziła po prostu w przestrzeń kosmiczną. Równowaga wymiany cieplnej byłaby naruszona. Zatem efekt cieplarniany jest niezbędny do utrzymania średniej temperatury na Ziemi.
Naturalne procesy klimatyczne na Ziemi i w jej atmosferze są regulowane z udziałem gazów cieplarnianych. Kluczową rolę w regulacji energii przepływającej ze Słońca do powierzchni Ziemi odgrywają para wodna oraz dwutlenek węgla i metan. Gazy te występowały w ziemskiej atmosferze od zawsze, bo ich powstawanie jest efektem naturalnych procesów (np. gnicia szczątków roślinnych i zwierzęcych, wybuchów wulkanów, wymiany gazowej ze zbiorników wodnych), a ponieważ przez miliony lat było ich
w atmosferze stosunkowo niewiele, to nie pochłaniały całego odbitego promieniowania podczerwonego, lecz przepuszczały część tej energii w kosmos, niczym przez wielkie sito. Jednak na skutek działalności człowieka na planecie, wzrósł udział dwutlenku węgla oraz innych gazów cieplarnianych w bilansie energetycznym Ziemi.
Skąd się biorą gazy cieplarniane?
Dwutlenek węgla, a także metan i ozon, w naturalnym efekcie cieplarnianym prawidłowo regulują przepływy energii, część energii przepuszczają w przestrzeń kosmiczną, a tylko część magazynują. Jednak im więcej tych gazów w atmosferze, tym więcej energii pochłaniają, aby oddać potem w kierunku ziemi, więc równowaga w pochłanianiu i odbijaniu energii cieplnej zostaje zachwiana. Oczywiście przyczyną jest niestety działalność ludzi
i rozwój przemysłu.
Z jednej strony człowiek spala paliwa kopalne (węgiel, ropę) i wypala lasy, co powoduje nadprodukcję dwutlenku węgla i wzrost jego udziału w naszym sitku w atmosferze (a więc mocniejsze pochłanianie energii cieplnej i jej oddawanie z powrotem ku Ziemi).
Z drugiej strony, przemysłowa produkcja zwierzęca powoduje wytwarzanie metanu (gnijące szczątki zwierzęce i odpady, a także zwierzęce odchody i oczywiście zużycie wody
i transport). A jeszcze z trzeciej strony, człowiek wymyślił freon, który jest niezbędny do działania chłodziarek i kosmetyków w aerozolach, a gaz ten ma ogromnie niekorzystny wpływ na procesy klimatyczne.
Dlaczego warto wspomnieć o wszystkich gazach cieplarnianych, mimo, że to dwutlenek węgla jest uważany za najgorszy z ubocznych efektów spalania paliw na Ziemi? Mianowicie dlatego, że chociaż ich stężenie nie jest tak ogromne, jak dwutlenku węgla, to absorbują one o wiele więcej promieniowania podczerwonego niż CO2. Do nasilenia efektu cieplarnianego przykłada się więc kilka różnych gazów cieplarnianych, a nie tylko dwutlenek węgla!
Źródła wytwarzania dwutlenku węgla
Skąd się bierze dwutlenek węgla? Oczywiście ze spalania paliw kopalnych, ale nie tylko. Sporo dwutlenku węgla magazynują oceany. Niestety nasilanie się efektu cieplarnianego powoduje zapętlenie pewnych procesów. Ponieważ średnia temperatura Ziemi ulega podwyższeniu, ociepla się także woda w oceanach. Cieplejsza woda słabiej rozpuszcza pochłaniany dwutlenek węgla, zatem więcej tego gazu oceany oddają do atmosfery. Więcej dwutlenku węgla w atmosferze, to zaburzenie naturalnego efektu cieplarnianego
i podnoszenie średniej temperatury na planecie. Wytwarzanie dwutlenku węgla następuje także podczas erupcji wulkanów, oraz podczas rozkładu naturalnych szczątków roślinnych
i zwierzęcych na bagnach i torfowiskach.
Mimo tych naturalnych procesów, podczas których wytwarzany jest dwutlenek węgla, na pierwszy plan jego produkcji wysuwa się działalność człowieka. Dwutlenek węgla jest najpowszechniej produkowanym przez człowieka gazem cieplarnianym, zwłaszcza od czasu rewolucji przemysłowej. Spalanie węgla, ropy, paliwa lotniczego, produkcja przemysłowa mięsa, wszystkie te gałęzie gospodarki i działalności człowieka w znacznym stopniu przyczyniają się do ocieplenia klimatu. Jak działa taki łańcuch zależności klimatycznych?
Rozpoczęte nasilenie efektu cieplarnianego jest bardzo trudne do powstrzymania, bo wiele procesów jest od siebie zależnych. Anomalie pogodowe towarzyszące globalnemu ociepleniu, jeszcze bardziej przyczyniają się do rozregulowania średniej temperatury na Ziemi. Np. w czasie upałów ludzie chętniej korzystają z klimatyzacji, aby klimatyzacja działała, musi być produkowany prąd, ten zaś produkowany jest w głównej mierze poprzez spalanie węgla. Tak więc działająca klimatyzacja, która ma ochłodzić powietrze podczas upałów powodowanych m.in. przez globalne ocieplenie, jeszcze bardziej przyczynia się do tego zjawiska, bo do działania klimatyzatora niezbędna jest energia, jej wytwarzanie to uwalnianie do atmosfery gazów cieplarnianych powodujących rozregulowanie procesów klimatycznych. Koło się zamyka.
Edukacja i świadomość ekologiczna drogą do sukcesu
Czy nasilenie efektu cieplarnianego można zatrzymać? Można, i ku temu zmierzają działania m.in. Unii Europejskiej, wielu krajów, które przyjęły bardzo napięte harmonogramy i wiążące deklaracje odchodzenia od energii wytwarzanej z węgla
i przechodzenia do pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł. Produkcja czystej energii, ze słońca, wiatru, ziemi, szczątków roślinnych, wydaje się być jedynym słusznym kierunkiem, który może ograniczyć wytwarzanie gazów cieplarnianych i nasilanie się niekorzystnych zjawisk klimatycznych na Ziemi.
Jednak wiele dobrego w ochronie klimatu naszej pięknej planety możemy zrobić także my sami, korygując nasze przyzwyczajenia i potrzeby i redukując pozostawiany ślad węglowy. Począwszy od ograniczenia w zużywaniu wody, wymiany starych pieców na ekologiczne, docieplenia naszych domostw, ograniczenia poruszania się samochodami
i samolotami i korzystanie z bardziej ekologicznej komunikacji miejskiej czy pociągów elektrycznych, przez rezygnację z dezodorantów aż po mniejsze spożycie mięsa pochodzącego z produkcji przemysłowej.
W 2006 roku ONZ opublikowało raport, w którym informowała, że przemysłowa hodowla zwierząt jest odpowiedzialna za 18 procent emisji dwutlenku węgla i 35 procent emisji metanu, czyli gazów cieplarnianych, które wiodą prym w deregulacji procesów klimatycznych ziemskiej atmosfery. Jednocześnie Greenpeace zachęcało niedawno: Gdyby wszyscy Polacy zrezygnowali z mięsa tylko na jeden dzień, pozwoliłoby to na zmniejszenie CO2 o prawie 85 tysięcy ton. To tak, jakby na jeden dzień z polskich ulic zniknęło ponad 6,5 miliona samochodów.
Podobnie ma się rzecz z oszczędnością wody. Produkcja tylko 1 kg wołowiny wymaga zużycia takiej ilości wody, ile rocznie jedna osoba wykorzystuje, myjąc się pod prysznicem. Te liczby powinny dawać do myślenia, kiedy pomnoży się je przez prawie 7 mld ludzi na naszej planecie. Ekologiczne postępowanie i nawyki, o których pisaliśmy w naszych tekstach, to zdecydowanie dobra postawa w walce z globalnym ociepleniem. Warto spróbować chociaż w maleńkim stopniu przyczynić się do czystego środowiska, stabilizacji średniej temperatury, zatrzymania procesów wymierania raf koralowych i ginięcia gatunków wielu zwierząt. Warto robić wszystko, aby zostawiać za sobą jak najmniejszy ślad węglowy. Warto po prostu walczyć z globalnym ociepleniem, zaczynając od siebie.
Karolina Cyboroń – pedagog szkolny
